并发和并行之间的区别是什么?


当前回答

想象一下,通过观看视频教程学习一种新的编程语言。你需要暂停视频,应用代码中所说的内容,然后继续观看。这就是并发性。

现在你是一名职业程序员了。你喜欢在编码时听平静的音乐。这就是平行主义。

正如Andrew Gerrand在GoLang博客中所说

并发是指同时处理许多事情。相似一次做很多事情。

享受

其他回答

并发简单意味着多个任务正在运行(不需要并行)。例如,假设我们在任何时刻都有3个任务:多个任务可能正在运行,或者所有任务可能同时运行。

并行性意味着它们实际上是并行运行的。因此,在这种情况下,三者必须同时运行。

我将尝试用一个有趣且易于理解的示例进行解释。:)

假设一个组织组织了一场国际象棋比赛,10名棋手(棋艺相同)将挑战一名职业冠军棋手。由于国际象棋是一场1:1的比赛,因此组织者必须以高效的方式进行10场比赛,以便尽快完成整个比赛。

希望以下场景能够轻松描述进行这10场比赛的多种方式:

1) 串行-让我们假设专业人员与每个人逐一进行游戏,即与一个人开始和结束游戏,然后与下一个人开始下一场游戏,依此类推。换句话说,他们决定按顺序进行游戏。因此,如果一场比赛需要10分钟才能完成,那么10场比赛将需要100分钟,同样假设从一场比赛到另一场比赛的过渡需要6秒,那么对于10场比赛,则需要54秒(约1分钟)。

因此整个活动将在101分钟内完成(最差进场)

2) 同时-让我们假设职业球员轮到下一个球员,所以所有10名球员同时上场,但职业球员不是一次两个人,他轮到下一个人上场。现在假设一名职业球员需要6秒才能轮到他,而一名职业选手与两名选手的转换时间为6秒,那么回到第一名选手的总转换时间为1分钟(10x6秒)。因此,当他回到第一个与他一起开始比赛的人身边时,已经过去了2分钟(10xtime_per_turn_by-campion+10xtransition_time=2分钟)

假设所有玩家都需要45秒才能完成他们的回合,那么根据SERIAL事件的每场10分钟,游戏结束前的回合数应为600/(45+6)=11回合(约)

因此,整个事件将在11xtime_per_turn_by-player_&_champion+11xtransition_time_across_10_players=11x51+11x60sec=561+660=1221sec=20.35min(大约)内完成

从101分钟提高到20.35分钟(更好的方法)

3) 平行-假设组织者获得了一些额外的资金,因此决定邀请两名职业冠军选手(两人能力相同),并将同一组10名选手(挑战者)分成两组,每组5人,并将他们分配给两名冠军,即每组一人。现在,赛事在这两组比赛中并行进行,即至少有两名选手(每组一名)与各自组的两名职业选手进行比赛。

然而,在该组中,职业选手一次只带一名选手(即按顺序),因此无需任何计算,您可以很容易地推断出整个比赛将在101/2=50.5分钟内完成

看到从101分钟到50.5分钟的进步(好方法)

4) 并发+并行-在上述场景中,假设两名冠军选手将与各自组中的5名选手同时比赛(读第二分),因此现在跨组的比赛是并行运行的,但在组内,他们是同时运行的。

因此,一组游戏将在11xtime_per_turn_by-playerer_&_champion+1extransition_time_across_5_layers=11x51+11x30=600+330=930秒=15.5分钟(大约)内完成

因此,整个活动(包括两个这样的平行跑步组)大约将在15.5分钟内完成

看到从101分钟到15.5分钟的改进(最佳方法)

注意:在上述场景中,如果您用10个类似的工作替换10个玩家,用两个CPU核心替换两个职业玩家,则以下顺序仍然正确:

串行>并行>并发>并发+并行

(注意:此顺序可能会因其他情况而改变,因为此顺序高度依赖于作业之间的相互依赖性、作业之间的通信需求以及作业之间的转换开销)

假设你有一个有两个线程的程序。程序可以通过两种方式运行:

Concurrency                 Concurrency + parallelism
(Single-Core CPU)           (Multi-Core CPU)
 ___                         ___ ___
|th1|                       |th1|th2|
|   |                       |   |___|
|___|___                    |   |___
    |th2|                   |___|th2|
 ___|___|                    ___|___|
|th1|                       |th1|
|___|___                    |   |___
    |th2|                   |   |th2|

在这两种情况下,我们都有并发性,这仅仅是因为我们有多个线程在运行。

如果我们在具有单个CPU内核的计算机上运行此程序,操作系统将在两个线程之间切换,允许一次运行一个线程。

如果我们在带有多核CPU的计算机上运行这个程序,那么我们就可以同时并行运行两个线程。

将其视为服务队列,其中服务器只能服务队列中的第一个作业。

1个服务器,1个作业队列(有5个作业)->无并发,无并行性(只有一个作业被服务完成,队列中的下一个作业必须等待服务完成,并且没有其他服务器为其服务)

1个服务器,2个或多个不同的队列(每个队列有5个作业)->并发(因为服务器与队列中的所有第一个作业共享时间,相等或加权),仍然没有并行性,因为在任何时刻都有一个且唯一的作业在服务。

两个或多个服务器,一个队列->并行(两个作业同时完成),但没有并发(服务器不共享时间,第三个作业必须等待其中一个服务器完成)

2个或多个服务器,2个或更多不同的队列->并发性和并行性

换句话说,并发是共享完成作业的时间,它可能会占用相同的时间来完成作业,但至少它会提前开始。重要的是,可以将作业分割成更小的作业,这样可以进行交织。

并行性是通过更多并行运行的CPU、服务器、人员等实现的。

请记住,如果共享资源,则无法实现纯粹的并行性,但这正是并发性的最佳实际用途,它将承担另一项不需要该资源的工作。

我真的很喜欢这个来自另一个答案的图形表示——我认为它比上面的许多答案更好地回答了这个问题

并行与并发当两个线程并行运行时,它们都同时运行。例如,如果我们有两个线程A和B,那么它们的并行执行将如下所示:

CPU 1:A------------------------>

CPU 2:B------------------------->

当两个线程同时运行时,它们的执行会重叠。重叠可以通过以下两种方式之一发生:线程同时执行(即并行执行,如上所述),或者它们的执行在处理器上交错执行,如下所示:

CPU 1:A---------->B---------->A---------->B--------->

因此,出于我们的目的,并行可以被认为是并发的一种特殊情况

来源:此处的另一个答案

希望这会有所帮助。